Cząstki wirtualne to matematyczna koncepcja w kwantowych teoriach pola – cząstki fizyczne manifestujące swoją obecność poprzez oddziaływania, jednak łamiące zasadę powłoki masy. Wbrew powszechnym przekonaniom, cząstki wirtualne nie naruszają żadnych zasad zachowania. Cząstek wirtualnych używa się głównie w podejściu perturbatywnym, jednak są też użyteczne przy opisie zjawisk nieperturbatywnych.
Brak ograniczenia powłoką masy oznacza, że cząstki wirtualne mogą mieć dowolną masę spoczynkową, niekoniecznie właściwą dla danego rodzaju normalnej cząstki. Fotony mogą być masywne, elektrony bezmasowe, nic nie stoi także na przeszkodzie, żeby miały masę ujemną.
Dokładne własności cząstek wirtualnych różnią się w poszczególnych teoriach. Są teorie, gdzie mogą one mieć niestandardowy spin, a także teorie, gdzie łamią one zasadę związku spinu ze statystyką.